JP2942679B2

JP2942679B2 - カラー感熱記録方法

Info

Publication number: JP2942679B2
Application number: JP29544292A
Authority: JP
Inventors: 正倫佐藤
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1992-02-17
Filing date: 1992-11-04
Publication date: 1999-08-30
Anticipated expiration: 2014-08-30
Also published as: JPH05293993A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、熱エネルギーで発色す
るカラー感熱記録材料を用いたカラー感熱記録方法に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】カラー感熱記録材料としては、例えば特
開昭６１ー２１３１６９号に記載されているように、マ
ゼンタ感熱発色層，シアン感熱発色層，イエロー感熱発
色層を支持体上に順次層設したものが知られている。こ
のカラー感熱記録材料は、下層の感熱発色層ほど熱記録
感度が低く、また各感熱発色層は特有の電磁線で光定着
される性質を備えている。

【０００３】前記カラー感熱記録材料に多色画像を熱記
録する場合には、複数の発熱素子をライン状に配列した
サーマルヘッドを用い、カラー感熱記録材料とサーマル
ヘッドとを相対的に移動しながら、まずサーマルヘッド
で最上層にあるイエロー感熱発色層（第１層）を熱記録
する。このイエロー画像の熱記録後に、イエロー感熱発
色層の未発色のジアゾニウム塩化合物のみを光分解する
波長域の光を照射し、イエロー感熱発色層を光定着す
る。次に、マゼンタ感熱発色層（第２層）に、イエロー
感熱発色層よりも高い熱エネルギーを用いて、マゼンタ
感熱発色層を熱記録してから、マゼンタ感熱発色層の未
発色のジアゾニウム塩化合物のみを光分解する波長域の
光を照射して光定着する。この後、最も大きい熱エネル
ギーを用いて、シアン感熱発色層（第３層）を熱記録す
る。最後に、シアン感熱発色層に残った未発色のジアゾ
ニウム塩化合物のみを光分解する波長域の光を照射して
光定着する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】１パス方式は１回の通
過でカラー記録を行うことができるが、３個のサーマル
ヘッドでほぼ同時に記録するため、３個のサーマルヘッ
ドへ同時に電力を供給する電源回路が必要になるととも
に、各色の熱記録時の記録紙送り速度が同一という条件
がある。このような条件下で印画の際の３ヘッド並列同
時の電力供給の必要性は、たとえ１記録サイクル（１ラ
イン）中の１時期だけであっても直ちに従来の１ヘッド
３パス方式の３倍の電源容量の確保を意味するから、装
置自体をコンパクト化し、低コスト化することが要求さ
れている今日、瞬時最大消費電力を小さくすることは重
要な課題である。

【０００５】また、もう１つの課題は、最も熱記録エネ
ルギーを要する第１層のシアン感熱発色層の熱記録に必
要な１サイクルに合わせて紙送り速度Ｖ３が定まり、他
のイエロー及びマゼンタの感熱発色層の熱記録の際の紙
送り速度Ｖ１，Ｖ２はＶ３と等しくなる。このことか
ら、上層２色をそれぞれ記録する際のサーマルヘッド通
電時の熱損失を少なくした適正な制御方法が望まれる。
すなわち、最下層のシアン感熱発色層に対して熱記録エ
ネルギーが少なくて済むイエロー及びマゼンタ感熱発色
層の画像記録時においては、上記１記録サイクルの中で
実際に記録のためにヘッドに通電している時間は、ヘッ
ド印加電圧を一定としてシアン記録時に比べていずれも
短くて済み、その結果ヘッド通電がＯＦＦされた状態の
冷却時間が長くなる。これは、次の記録開始時点でヘッ
ドを不必要な低温にまで冷却してしまうという不都合を
生じる。

【０００６】本発明は、上記課題を解決するためのもの
であり、１パス方式において３ヘッド同時駆動時の供給
電力を１ヘッド駆動方式の電力の三倍よりも大幅に減少
することができるとともに、多層に形成された感熱発色
層毎に３つの異なるサーマルヘッドでほぼ同時に熱記録
する際に、印加電力に対する熱損失を少なくしたカラー
感熱記録方法を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のカラー感熱記録方法では、ｎ層の各感熱発
色層を１パス方式で熱記録する際に、第１の感熱発色層
の熱記録時の印加電圧をＶ１、第２の感熱発色層の印加
電圧をＶ２、以下同様に第ｎの感熱発色層の印加電圧を
Ｖｎとしたときに、Ｖ１＜Ｖ２＜・・・＜Ｖｎとする
か、あるいは第１の感熱発色層を熱記録するための第１
のヘッドの発熱素子の平均抵抗値をＲ₁，第２の感熱発
色層を熱記録するための第２のヘッドの発熱素子の平均
抵抗値をＲ₂，・・・，第ｎの感熱発色層を熱記録する
ための第ｎのヘッドの発熱素子の平均抵抗値をＲ_nとし
たときに、Ｒ₁＞Ｒ₂＞・・・＞Ｒ_nとしている。更
に、第１ないし第ｎ−１の感熱発色層の熱記録時に、こ
れらのサーマルヘッドの熱履歴が残らない範囲で冷却時
間を短くしている。これらの構成により、瞬間最大消費
電力が小さくなり、また熱損失も少なくすることができ
る。

【０００８】

【実施例】図２は、３層の感熱発色層を有するカラー感
熱記録材料１０にカラー画像を記録するカラー感熱プリ
ンタを示すものである。カラー感熱記録材料１０は、搬
送ローラ対１１，１２により一定速度で送られる。搬送
ローラ対１１，１２は、パルスモータ９（図４参照）に
より回転される。搬送ローラ対１１，１２の間には、３
個のプラテンローラ１３，１４，１５が順に設けられて
いる。また、これら各プラテンローラ１３〜１５の上部
には、記録材料１０の搬送方向における上流側から、イ
エロー感熱発色用サーマルヘッド（第１サーマルヘッ
ド）１６，マゼンタ感熱発色用サーマルヘッド（第２サ
ーマルヘッド）１７，シアン感熱発色用サーマルヘッド
（第３サーマルヘッド）１８が順に設けられている。各
サーマルヘッド１６，１７，１８は縦型に構成されてお
り、機枠１９に取り付けられている。また、サーマルヘ
ッド１６〜１８の下端には、発熱素子アレイ２０が設け
られている。発熱素子アレイ２０は、周知のように記録
材料１０の搬送方向に直交する方向で長く形成されてお
り、図４に示すように複数個の発熱素子４６ａ，４６
ｂ，・・・がライン状に並べて構成されている。

【０００９】第１及び第２のサーマルヘッド１６，１７
間には、イエロー層定着用ランプ２５が、第２及び第３
のサーマルヘッド１７，１８間には、マゼンタ層定着用
ランプ２６が設けられている。イエロー層定着用ランプ
２５は発光ピークがほぼ４２０ｎｎの棒状をした紫外線
ランプからなり、マゼンタ層定着用ランプ２６は発光ピ
ークがほぼ３６５ｎｎの紫外線ランプからなる。これら
各ランプ２５，２６は、各サーマルヘッド１６〜１８及
び機枠１９により形成されたランプハウス内に配置され
ているため、各サーマルヘッドで確実に遮光され光洩れ
がない。

【００１０】図３はカラー感熱記録材料１０の一例を示
すものである。支持体３０の上に、シアン感熱発色層３
１、マゼンタ感熱発色層３２、イエロー感熱発色層３
３、保護層３４が順次層状に設けられている。これらの
各感熱発色層３１〜３３は熱記録される順番に表面から
層設されているが、例えばマゼンタ、イエロー、シアン
の順番に熱記録する場合には、イエロー感熱発色層とマ
ゼンタ感熱発色層とが入れ換えられる。これらの感熱発
色層３１〜３３は、深層ほど発色熱エネルギーが高いた
め、この発色熱エネルギーを変えることで３色の感熱発
色層３１〜３３を選択的に記録することができる。尚、
各発色層の間に中間層が設けられてもよい。

【００１１】シアン感熱発色層３１は、深層であり熱記
録感度が最も低いため、バイアス加熱を長い時間行っ
て、大きなバイアス熱エネルギーを与えることが必要で
ある。他方、マゼンタ感熱発色層３２、更にイエロー感
熱発色層３３は、表面に近く小さなバイアス加熱でよ
い。そこで、本発明は、熱記録感度が最も高いイエロー
感熱発色層３３及び次に高いマゼンタ感熱発色層３２に
対しては、図１に示すように、１画素の熱記録時の印加
電圧Ｖ１，Ｖ２をシアン感熱記録時の印加電圧Ｖ３に比
べて低くするとともに、これらのサーマルヘッドの熱履
歴が残らない範囲で冷却時間Ｔ４，Ｔ５をシアン感熱記
録時のそれよりも短くし、更に階調パルス時間Ｔ３及び
／又はバイアスパルス時間Ｔ２をシアン感熱記録時のそ
れよりも長くしている。これにより、冷却時間が長くな
り過ぎてエネルギー効率が低下するのを防止することが
できる。なお、各時間Ｔ１〜Ｔ５に添えられる添字ｙは
イエロー感熱記録時のものを、添字ｎはマゼンタ感熱記
録時のものを、添字ｃはシアン感熱記録時のものをそれ
ぞれ示している。

【００１２】図４は、カラー感熱プリンタの電気回路を
示すものである。画像データ入力部４０は、カラースキ
ャナーやカラーＴＶカメラ等で構成され、赤色，緑色，
青色の三色の画像データをデータ処理部４１に送る。こ
のデータ処理部４１は、各色の画像データに対して色補
正や階調補正等を行う。画像処理された各色の画像デー
タは、フレームメモリ４２に送られ、色毎に分離された
状態で記憶される。熱記録時には、フレームメモリ４２
から、プリントすべき色の画像データが１ラインずつ読
み出されてラインメモリ４３に書き込まれる。

【００１３】前記ラインメモリ４３から読み出した１ラ
イン分の画像データは、駆動データ発生部４４に送られ
て、各画素毎に駆動データに変換される。この駆動デー
タは、バイアス熱エネルギーを発生するバイアス用駆動
データと、階調表現熱エネルギーを発生させるための階
調用駆動データとからなる。この１ライン分の駆動デー
タは、ヘッド駆動部４５に送られ、各画素毎にバイアス
パルスと、階調レベルに応じた個数の階調パルスとに変
換され、発熱素子アレイ２０の各発熱素子４６ａ〜４６
ｎに供給される。これらの発熱素子４６ａ〜４６ｎは、
主走査方向にライン状に配列されており、カラー感熱記
録材料１０に対して副走査方向に相対移動する。コント
ローラ４７は各部をシーケンス制御する他に、ドライバ
４８を介してパルスモータ９を制御し、搬送ローラ対１
１，１２を回転させて感熱記録材料を一定速度で送る。

【００１４】図５は、ヘッド駆動部４５の一例を示すも
のである。１ライン分のシリアルな駆動データはクロッ
ク信号によってシフトレジスタ５０に送られ、パラレル
信号に変換される。シフトレジスタ５０でパラレル信号
に変換された駆動データは、ラッチ信号によってラッチ
回路５１にラッチされる。ＡＮＤゲート５２は、ストロ
ーブ信号が入力されたときに、ラッチされた信号が
「Ｈ」の場合に、「Ｈ」の信号を出力する。このＡＮＤ
ゲート５２の各出力端子には、トランジスタ５３ａ〜５
３ｎがそれぞれ接続されており、ＡＮＤゲート５２の出
力端子が「Ｈ」のときに、対応するトランジスタ５３ａ
〜５３ｎがＯＮする。これらのトランジスタ５３ａ〜５
３ｎは、発熱素子４６ａ〜４６ｎを介して電圧制御回路
５４に接続されている。この電圧制御回路５４は、切換
え信号によって印加電圧を変更する。すなわち、図１に
示すように、第１層であるイエロー感熱記録層の熱記録
時には、Ｖ１の印加電圧で第１のサーマルヘッド１６を
駆動して、この層を感熱記録する。また、第２層のマゼ
ンタ感熱記録層の熱記録時には、Ｖ２の印加電圧で第２
サーマルヘッド１７を駆動する。また、第３層のシアン
感熱記録層の熱記録時には、Ｖ３の印加電圧でサーマル
ヘッド１８を駆動する。

【００１５】１ライン分の駆動データは次のようにして
作られる。まず、バイアス加熱するために、１ライン分
の全ての画素に対して「Ｈ」の駆動データを与え、シリ
アルな駆動データを得る。この駆動データが「Ｈ」の場
合に、対応する発熱素子が発熱する。次に、第１番目の
階調を示すデータと画像データとを比較し、その画素を
駆動するかどうか判断し、駆動するならば「Ｈ」とし
て、駆動しないならば「Ｌ」とする。この比較を１ライ
ンの全ての画素について行い、画像データをシリアルな
駆動データに変換する。このシリアルな駆動データによ
って、各発熱素子４６ａ〜４６ｎを選択的に駆動する。
同様に、第２番目の階調を示すデータと各画素の画像デ
ータを比較し、前述したように駆動データを変換する。
例えば、６４階調の場合には、バイアス加熱を含めて、
１ライン分の駆動データが６５回に分けて読み出され、
６５回目のストローブ信号により、各発熱素子４６ａ〜
４６ｎが選択的に駆動され、６４階調の画像を表現す
る。

【００１６】図６は、各部の信号波形を示すものであ
る。Ｔ１は１画素の熱記録に要する時間であり、これら
１パス方式では記録材料の送り機構の関係から各色の熱
記録において一定になる。Ｔ２は、バイアス加熱を行う
ためのバイアスパルスの幅（バイアス加熱時間）であ
り、Ｔ３は、１個の階調パルスの幅（階調パルス時間）
である。また、Ｔ４，Ｔ５は冷却時間である。パルス幅
Ｔ２，Ｔ３は、ストローブ信号のパルス幅によって決め
られる。これらＴ２，Ｔ３は印加電圧が３色ともに一定
とされる従来の場合には、熱記録感度が高いものほど狭
く設定される。しかし、本発明では、１パス方式として
３色の熱記録速度が一定に制限されている。したがっ
て、与える熱エネルギを変化させるために、前述したよ
うにサーマルヘッドへの印加電圧，又はサーマルヘッド
発熱素子の平均抵抗値を各層毎に変えるとともに、熱記
録に必要な熱エネルギを得るために、Ｔ２，Ｔ３を各層
毎に設定している。

【００１７】次に、前述したカラー感熱プリンタの作用
を各色で印加電圧を変える場合について簡単に説明す
る。熱記録に際しては、画像データ入力部４０から入力
された各色の画像データは、画像処理部４１で画像処理
されてからフレームメモリ４２に色毎に分離された状態
で書き込まれる。感熱記録材料１０は、搬送ローラ対１
１により、各サーマルヘッド１６，１７，１８に送られ
る。

【００１８】搬送ローラ対１１，１２が一定ステップず
つ間欠回転して、カラー感熱記録材料１０の記録エリア
の先端が第１のサーマルヘッド１６に達すると、イエロ
ー画像の熱記録が開始される。フレームメモリ４２から
イエロー画像の画像データを１ライン分読み出し、いっ
たんラインメモリ４３に書き込む。次に、ラインメモリ
４３から画像データを読み出し、これを駆動データ発生
部４４に送る。この駆動データ発生部４４は、図１に示
すような信号を発生してヘッド駆動部４５に送る。この
イエロー画像の熱記録では、印加電圧Ｖ１が三色の中で
は一番低く設定され、印加電圧が低くなった分だけ、Ｔ
２，Ｔ３が長く設定されている。また、熱履歴が残らな
い範囲で冷却時間Ｔ４，Ｔ５が短くされている。Ｔ４，
Ｔ５が十分に短く出来る場合は、Ｔ２，Ｔ３は必ずしも
長くする必要はなくなる。このヘッド駆動部４５は、各
発熱素子４６ａ〜４６ｎを駆動して、バイアス熱エネル
ギーと、画像データに応じた階調表現熱エネルギーとを
カラー感熱記録材料１０に与えて所望の濃度に発色させ
る。イエロー画像の第１ラインが記録されると、パルス
モータ９によって搬送ローラ対１１，１２が１画素分ス
テップ回転され、これとともにフレームメモリ４２から
イエロー画像の第２ラインの画像データが読み出され
る。以下、同様にしてイエロー画像の第２ライン目以降
がカラー感熱記録材料１０に熱記録される。イエロー画
像を熱記録した部分が光定着用ランプ２５に達すると、
ここでイエロー感熱発色層３３が光定着される。

【００１９】次に、第２のサーマルヘッド１７により同
様にしてマゼンタ画像が１ラインずつ記録される。この
マゼンタ画像の熱記録では、印加電圧Ｖ２が二番目に低
く設定され、印加電圧が低くなった分だけ、熱履歴が残
らない範囲で冷却時間Ｔ４，Ｔ５が短くされている。こ
のマゼンタ画像も同様にして光定着ランプ２６で光定着
される。このマゼンタ画像の記録時には、イエロー感熱
発色層も加熱されるが、既に発色能力が消失されている
から、イエロー感熱発色層が発色することはない。

【００２０】次に、第３のサーマルヘッド１８によりシ
アン画像が１ラインずつ熱記録される。このシアン画像
の熱記録では、印加電圧が他の色の熱記録時のものより
も高く設定されている。シアン感熱発色層は、感熱発色
するのに必要な熱エネルギーがかなり高く、通常の保管
状態では発色することはないので、このシアン感熱発色
層に対しては光定着が省略される。このようにして、各
サーマルヘッドに各層の感熱記録が終了すると、この記
録済みカラー感熱記録材料１０は、搬送ローラ対１２に
よりトレイに排出される。

【００２１】以上の説明は、サーマルヘッド毎に印加電
圧を変えているが、この代わりに各サーマルヘッド毎
に、その各発熱素子の抵抗値を変えてもよい。すなわ
ち、イエロー感熱発色層３３を熱記録するための第１の
サーマルヘッド１６の発熱素子の平均抵抗値をＲ₁，マ
ゼンタ感熱発色層３２を熱記録するための第２のサーマ
ルヘッド１７の発熱素子の平均抵抗値をＲ₂，シアン感
熱発色層３１を熱記録するための第３のサーマルヘッド
１８の発熱素子の平均抵抗値をＲ_nとしたときに、Ｒ₁
＞Ｒ₂＞Ｒ₃とする。

【００２２】なお、前記実施例は、感熱発色層が３層で
あるが、これは２層，４層，５層名であってもよく、こ
の場合には感熱発色層の数に対応した個数のサーマルヘ
ッドが用いられる。また、多数の発熱素子を主走査方向
に配列し、カラー感熱記録材料を副走査方向に移動して
熱記録するラインプリンタについて説明したが、本発明
はサーマルヘッドとカラー感熱記録材料を二次元に相対
移動して熱記録するシリアルプリンタに対しても利用す
ることができる。更に、支持体上に、シアン感熱発色
層，マゼンタ感熱発色層，イエロー感熱発色層が順次層
設されているが、この順番は任意に変更することができ
る。この場合には、最下層となる感熱発色層に対しては
光定着性を省略することができる。勿論、最下層となる
感熱発色層に対しても光定着性を与えてもよい。

【００２３】また、以上の説明では各色のサーマルヘッ
ドは、単体を独立に使用したが、特開昭６１−２２７０
６７号公報記載のように、１体型のサーマルヘッドであ
ってもよい。この場合は、サーマルヘッド間に設けたス
リットからＵＶ光が照射される。更に、以上の説明で
は、３個のヘッドが同時に通電される場合であったが、
２個が同時に通電される場合にも適用できる。

【００２４】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、記録速度が各感熱記録層ともに一定となる１パス
方式のカラー感熱記録方法において、熱記録感度に応じ
て各サーマルヘッドへの印加電圧，もしくは各サーマル
ヘッドの発熱素子の平均抵抗値を変えたから、全ての色
が同時に熱記録される際に、最大消費電力を少なくする
ことができる。また、熱記録感度が高い層を記録するサ
ーマルヘッドほど、単位時間当りの発生熱エネルギーが
小さいから、その分階調パルスのパルス幅を長くするこ
とができる。したがって、サーマルヘッドの熱履歴が残
らない範囲で冷却時間を短くしたから、熱損失を少なく
して、発熱素子の冷え過ぎをなくすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のカラー感熱記録方法で用いる各サーマ
ルヘッドの駆動パルスの一例を示す波形図である。

【図２】本発明を実施するカラー感熱プリンタの要部を
示す概略図である。

【図３】カラー感熱記録材料の層構造の一例を示す説明
図である。

【図４】カラー感熱プリンタの電気構成を示すブロック
図である。

【図５】ヘッド駆動部及び発熱部を示す回路図である。

【図６】ヘッド駆動部に供給される各信号の波形図であ
る。

【符号の説明】

１０カラー感熱記録材料１６，１７，１８サーマルヘッド２０発熱素子アレイ２５，２６光定着用ランプ４６ａ〜４６ｎ発熱素子４５ヘッド駆動部５４電圧制御回路

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】発色する色が異なった第１ないし第ｎの
感熱発色層を備えたカラー感熱記録材料を用い、各感熱
発色層を熱記録する第１ないし第ｎのサーマルヘッド
と、これらサーマルヘッドの間に設けられる第１ないし
第ｎ−１の光定着用の光源とにより、最上層の第１の感
熱発色層を第１のサーマルヘッドで熱記録した後に、こ
の第１の感熱発色層に特有な電磁線を前記第１の光源で
照射してこれを光定着し、次に第２の感熱発色層を第２
のサーマルヘッドで熱記録した後に第２の感熱発色層に
特有な電磁線を第２のランプで照射してこれを光定着
し、以下同様に最後に最下層にある第ｎの感熱発色層を
第ｎのサーマルヘッドで熱記録する１パス方式のカラー
感熱記録方法において、第１の感熱発色層の熱記録時の印加電圧をＶ１，第２の
感熱発色層の印加電圧をＶ２，以下同様に第ｎの感熱発
色層の印加電圧をＶｎとしたときに、Ｖ１＜Ｖ２＜・・
・＜Ｖｎとし、且つ第１ないし第ｎ−１の感熱発色層の
熱記録時にこれらのサーマルヘッドの熱履歴が残らない
範囲で冷却時間を短くしたを特徴とするカラー感熱記録
方法。
【請求項２】発色する色が異なった第１ないし第ｎの
感熱発色層を備えたカラー感熱記録材料を用い、各感熱
発色層を熱記録する第１ないし第ｎのサーマルヘッド
と、これらサーマルヘッドの間に設けられる第１ないし
第ｎ−１の光定着用の光源とにより、最上層の第１の感
熱発色層を第１のサーマルヘッドで熱記録した後に、こ
の第１の感熱発色層に特有な電磁線を前記第１の光源で
照射してこれを光定着し、次に第２の感熱発色層を第２
のサーマルヘッドで熱記録した後に第２の感熱発色層に
特有な電磁線を第２のランプで照射してこれを光定着
し、以下同様に最後に最下層にある第ｎの感熱発色層を
第ｎのサーマルヘッドで熱記録する１パス方式のカラー
感熱記録方法において、第１の感熱発色層を熱記録するための第１のヘッドの発
熱素子の平均抵抗値をＲ₁，第２の感熱発色層を熱記録
するための第２のヘッドの発熱素子の平均抵抗値を
Ｒ₂，・・・，第ｎの感熱発色層を熱記録するための第
ｎのヘッドの発熱素子の平均抵抗値をＲ_nとしたとき
に、Ｒ₁＞Ｒ₂＞・・・＞Ｒ_nとし、且つ第１ないし第
ｎ−１の感熱発色層の熱記録時にこれらのサーマルヘッ
ドの熱履歴が残らない範囲で冷却時間を短くしたことを
特徴とするカラー感熱記録方法。